PL199486B1 - Sposób i układ sterowania oraz nadzoru zespołu pomp - Google Patents

Abstract

Sposób sterowania i nadzoru zespołu pomp umożliwiający bieżącą diagnostykę na podstawie odczytu urządzeń kontrolno-pomiarowych zainstalowanych w poszczególnych pompach polegający na analizowaniu sygnałów wejściowych, charakteryzuje się tym, że algorytm działania modyfikuje się za pomocą zmiany parametrów lub zmiany profilu programu, a sterownik dopasowuje się do wymagań obiektu natomiast obsługa samego sterownika odbywa się za pomocą klawiatury (KL) oraz wyświetlacza alfanumerycznego (LCD) i dokonuje się bieżącej analizy i wizualizacji stanu urządzeń wykonawczych przy czym wybiera się funkcję wyświetlacza i bezpośrednio steruje układami wykonawczymi uruchamiającymi pompy natomiast po zaniku napięcia zasilania odtwarza się stan urządzeń i kontynuuje się pracę zgodnie z wypracowanymi sygnałami przed zanikiem napięcia zasilania. Przedmiotem wynalazku jest też układ sterowania i nadzoru zespołu pomp.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ sterowania oraz nadzoru zespołu pomp przeznaczony do utrzymywania poziomu cieczy w zakresie ustalonym przez czujniki poziomu oraz diagnozowania pracy pomp za pomocą czujnika zainstalowanego w pompach.

Klasyczny układ sterowania przepompownią zbudowany jest w technice przekaźnikowej. Taki sposób sterowania jest bardzo awaryjny np. uszkodzenie jednego z czterech zainstalowanych czujników powoduje zablokowanie przepompowni. Poza tym sterowanie przekaźnikowe jest rozwiązaniem nieelastycznym tzn. nie ma możliwości konfiguracji bez wprowadzenia zasadniczych zmian konstrukcyjnych.

Sposób według wynalazku polega na tym, że algorytm działania modyfikuje się za pomocą zmiany parametrów lub zmiany profilu programu a sterownik dopasowuje się do wymagań obiektu natomiast obsługa samego sterownika odbywa się za pomocą klawiatury oraz wyświetlacza alfanumerycznego i dokonuje się bieżącej analizy oraz wizualizacji stanu urządzeń wykonawczych, przy czym wybiera się funkcję wyświetlacza i bezpośrednio steruje układami wykonawczymi uruchamiającymi pompy natomiast po zaniku napięcia zasilania odtwarza się stan urządzeń i kontynuuje się pracę zgodnie z wypracowanymi sygnałami przed zanikiem napięcia zasilania.

Układ charakteryzuje się tym, że sygnały z bloku wejściowego przekazywane są do mikrokontrolera bieżącego stanu obiektu, z którego sygnały przechodzą do bloku wyjściowego, przy czym mikrokontroler współpracuje z klawiaturą oraz wyświetlaczem alfanumerycznym, blokiem danych, zegarem czasu rzeczywistego i blokiem transmisji szeregowej.

Sposób według wynalazku polega na analizowaniu sygnałów wejściowych w tym przypadku czujników poziomu i w zależności od wartości parametrów sterownika uruchamiania pomp. Ilość czujników zabezpieczeń termicznych urządzeń kontrolno-pomiarowych służących do diagnozowania pracy pomp programuje się za pomocą parametrów.

W przypadku awarii któregokolwiek czujnika poziomu pozostał e czujniki przejmują jego funkcję sygnalizując jednocześnie stan awaryjny. Natomiast w przypadku zaniku napięcia zasilania aktualny stan urządzeń zewnętrznych jest zapamiętywany i przywracany a po ustąpieniu zanika napięcie. Informacje o stanach awaryjnych przesyłać można na odległość przy pomocy np. modemu przyłączonego do bloku transmisji szeregowej.

Wynalazek umożliwia w łatwy sposób dopasowanie przedmiotowego sterownika do istniejącego obiektu co charakteryzuje jego elastyczność, a zmiana algorytmu działania sterowanego obiektu następuje za pomocą zmiany parametru lub programu.

Sposób według wynalazku umożliwia bieżącą diagnostykę na podstawie urządzeń kontrolno pomiarowych takich jak: zabezpieczenia termiczne, czujniki pływakowe, czujniki zawilgocenia, komory silnik-pompy, ciśnienia oleju.

Przedmiot wynalazku przedstawiono na rysunku, który przedstawia schemat blokowy układu.

Układ zawiera blok wejściowy WE i wyjściowy WY jednostkę centralną w postaci jednoukładowego mikrokontrolera M klawiaturę KL i wyświetlacza alfanumerycznego LCD, bufor danych BP zegar czasu rzeczywistego ZR oraz blok transmisji szeregowej RS.

Działanie układu ogranicza się do wyboru rodzaju pracy. Układ jest oparty o mikroprocesor jedno układowy M w którym umieszczony jest program obsługi sterownika. Na podstawie zewnętrznych sygnałów przyłączonych do bloku WE mikrokontroler M dokonuje analizy bieżącej stanu obiektu i wypracowuje zgodnie z algorytmem działania ustawienie sygnałów wyjściowych bloku WY dla urządzeń wykonawczych zainstalowanych w obiekcie a przyłączonych dla bloku wyjściowego WY.

Blok wejściowy WE zbudowany jest z elementów optoelektronicznych zapewniających galwaniczną separację napięć. Dodatkowo wejścia są aktywne niskim poziomem (do ustawienia wejść w stan niski wykorzystuje się instalację ochronną obiektu PE lub PEN. Blok posiada 12 wejść i jest możliwa jego rozbudowa.

Blok wyjściowy WY posiada 8 wyjść dwustanowych (również z barierą optoelektroniczną) sterujących bezpośrednio cewkami styczników urządzeń wykonawczych. Napięcie wyjściowe w granicach 24 V~ do 250 V~, jednakże ze względów bezpieczeństwa przyjęto zasilanie obwodu wyjściowym napięciem 24V~. Do obsługi wyjść użyto elementów elektronicznych zapewniających likwidację zakłóceń związanych z przełączaniem elementów indukcyjnych.

Wybór funkcji, zmiana parametrów oraz wizualizacja procesu zrealizowana jest przy użyciu klawiatury KL oraz wyświetlacza alfanumerycznego LCD 2 wiersze po 8 znaków i dodatkowo 8 symboli umownych. Funkcje, znaczenie parametrów oraz sposób wizualizacji procesu można modyfikować za

PL 199 486 B1 pomocą zmiany profilu programu. Blok bufora danych BP wykorzystuje przesyłanie danych przy wykorzystaniu magistrali I²C co znacznie upraszcza konstrukcję układu.

Bufor danych jest odpowiedzialny za przechowywanie aktualnych informacji o stanie obiektu i w razie zaniku napię cia odtworzenia tych informacji w celu kontynuowanie pracy.

Bufor danych aktualizuje również czas pracy urządzeń. Komunikaty o konserwacji urządzeń związanych z czasem pracy lub czasu rzeczywistego.

Zegar czasu rzeczywistego ZR pracuje w zakresie czasu do 2099 r.

Blok transmisji szeregowej oparty jest na standardzie RS 232 i może współpracować z urządzeniami zewnętrznymi posiadającymi złącze RS 232 np. modem telefoniczny lub radiowy co umożliwia przesyłanie informacji na odległość.

Claims (2)

1. Sposób sterowania i nadzoru zespołu pomp umożliwiający bieżącą diagnostykę na podstawie odczytu urządzeń kontrolno pomiarowych zainstalowanych w poszczególnych pompach polegający na analizowaniu sygnałów wejściowych, znamienny tym, że algorytm działania modyfikuje się za pomocą zmiany parametrów lub zmiany profilu programu a sterownik dopasowuje się do wymagań obiektu natomiast obsługa samego sterownika odbywa się za pomocą klawiatury (KL) oraz wyświetlacza alfanumerycznego (LCD) i dokonuje się bieżącej analizy i wizualizacji stanu urządzeń wykonawczych przy czym wybiera się funkcję wyświetlacza i bezpośrednio steruje układami wykonawczymi uruchamiającymi pompy natomiast po zaniku napięcia zasilania odtwarza się stan urządzeń i kontynuuje się pracę zgodnie z wypracowanymi sygnałami przed zanikiem napięcia zasilania.

2. Układ sterowania i nadzoru zespołu pomp z programowanym systemem sterowania, znamienny tym, że sygnały z bloku wejściowego (WE) przekazywane są do mikrokontrolera (M) bieżącego stanu obiektu, z którego sygnały przechodzą do bloku wyjściowego (WY) przy czym mikrokontroler (M) współpracuje z klawiaturą (KL) oraz wyświetlaczem alfanumerycznym (LCD), blokiem danych (BP), zegarem czasu rzeczywistego (ZR) i blokiem transmisji szeregowej (RS).